塑料雨是新的酸雨

徒步穿过美国西部的国家公园-约书亚树、大峡谷、布莱斯峡谷-深深呼吸原始的空气。这些都是未被破坏的土地，总而言之，这是一个伟大的美国保护故事。然而，一种看不见的威胁实际上正在吹过空气，通过雨滴落下：微塑料颗粒，小块(定义为不到5毫米长)破碎的塑料瓶，以及从衣服上磨损的微纤维，所有这些污染物都会被地球的大气系统卷起来，沉淀在荒野中。

研究人员今天在“科学”杂志上发表了一篇文章，报告了一个惊人的发现：在收集了14个月的雨水和空气样本后，他们计算出，每年有超过1000吨的微塑料颗粒落入美国西部的11个保护区。这相当于超过1.2亿个塑料水瓶。犹他州州立大学(Utah State University)环境科学家、主要作者贾尼斯·布拉尼(Janice Brahney)说：“我们只是为西部的保护区做了这件事，这只占美国总面积的6%。”“这个数字实在太大了，令人震惊。”

这进一步证实了一种越来越可怕的情景：微塑料正吹向世界各地，降落在理应是纯净的栖息地，比如北极和遥远的法国比利牛斯山。它们通过废水流入海洋，污染深海生态系统，甚至被海风喷出水面，吹到陆地上。现在在美国西部，考虑到这些是基本的大气过程，大概在世界其他地方，它们正在以塑料雨的形式下降-新的酸雨。

塑料雨可能被证明是一个比酸雨更隐蔽的问题，酸雨是二氧化硫和氮氧化物排放的结果。通过在发电厂部署洗涤器来控制前者，在汽车上部署催化转化器来控制后者，美国和其他国家在过去的几十年里减少了酸化问题。但是，即使是最偏远的环境，微型塑料也已经破坏了，而且没有办法擦洗水、陆地或空气中的颗粒-这种东西绝对无处不在，而且我们不可能在海洋中拖着一块塑料磁铁。塑料之所以如此有用-它的坚硬-也是它成为一种令人担忧的污染物的原因：塑料从未真正消失，而是破碎成越来越小的碎片，渗透到地球上越来越小的角落。更糟糕的是，根据咨询公司麦肯锡(McKinsey)的数据，到2030年，塑料垃圾预计将从每年2.6亿吨飙升至4.6亿吨。在经济发展中的国家，更多的人加入中产阶级意味着更多的消费主义和更多的塑料包装。

为了量化整个美国西部的问题已经变得多么严重，研究人员使用了11个国家公园和保护区的收集器，对雨水和空气进行采样。每个人都有一个“湿”桶来收集雨水，一个“干”桶来收集空气。传感器会探测到降雨量，打开“湿”桶，同时关闭干桶。当外面阳光明媚时反之亦然，所以干燥的水桶会收集风中携带的微塑料颗粒，而潮湿的水桶则保持关闭状态。研究人员还对他们收集的每一场特定风暴的发源地进行了建模，在将水和微塑料倾倒到湿桶之前，观察了它经过的城市的大小。

总体而言，他们发现，在一年多的时间里收集的样本中，令人震惊的98%含有微塑料颗粒。平均而言，捕获的大气颗粒物中有4%实际上是合成聚合物。在雨中落下的颗粒比风中沉积的颗粒更大，较轻的颗粒更容易被气流卷住。超细纤维来自聚酯服装等来源，在湿样品中占合成材料的66%，在干样品中占70%。布拉尼说：“几乎在每个样品中都能看到鲜艳的塑料碎片，这让我大吃一惊。”此外，研究小组不能用他们的设备计算透明或白色颗粒和纤维，所以他们的计数可能是保守的。

通过观察沉积湿微塑料样品的风暴路径，布拉尼和她的同事们能够绘制出天气系统如何运输颗粒的地图。例如，风可能会将城市地区的微塑料颗粒踢离地面，在迫使它们再次浮出地面之前，将它们带到顺风方向。布拉尼说：“雨水能非常有效地清除空气中所有的东西。”“因此，大气中可能会有相当数量的灰尘和塑料，一场暴雨将把它们冲走。”微塑料颗粒甚至可以充当凝聚核，即吸引水蒸气形成云的碎片。

另一方面，干燥的尘埃似乎正在传播更长的距离。这些粒子

布拉尼说：“我们看到了与急流位置的关系，这意味着控制沉积的气团在大气层中确实很高。”(在美国，快速流动的喷流从西向东横跨整个大陆。)。这与其他科学家开始在世界其他地方看到的情况不谋而合：微小的塑料碎片-主要是衣服上的合成纤维-正被风卷住，散布得很远很广，污染了以前纯净的栖息地。例如，欧洲的城市似乎在北极播种微型塑料。

这项新研究还带来了另一个令人不安的惊喜：30%的样本颗粒是微珠，这是一种微小的合成球体，美国在2015年禁止在美容产品中使用这种微球。然而，样品中的微珠通常比你在这些产品中找到的要小。布拉尼说：“我们确实看到了很多颜色鲜艳的微珠，各种颜色的彩虹，还有一些我们鉴定为丙烯酸的微珠。”

这使得研究人员推测，这些微珠来自工业涂料和涂料。如果喷洒这些微珠，他们可以很容易地将微珠喷到大气中，在那里它们会被风卷起并带到很远的地方。如果真是这样的话，油漆行业可能会面临污染美容行业的同样的微珠清算。尽管如此，如果一个国家禁止涂料中的微珠，这种东西很可能会从邻国吹进来。

更令人不安的是，微塑料最终会分解成纳米塑料，小到研究人员在没有合适的设备的情况下可能无法检测到它们。“我看不到任何小于4微米的东西，但这并不意味着它不在那里，”布拉尼说。“仅仅因为我们看不到他们出现在我们面前，并不意味着我们没有吸入他们。”

科学家们还不知道吸入微珠可能对人类健康意味着什么，但我们有理由认为它是无益的。随着时间的推移，塑料碎片往往会渗出其成分化学物质，并已被认为可以运输病毒和细菌等微生物。研究人员刚刚开始探索这对其他生物意味着什么：今年早些时候发表的一项研究发现，暴露在微塑料下的寄居蟹在生长过程中很难选择新的贝壳，这是一个特别的问题，因为它们需要这些贝壳才能生存。

在美国国家公园的土壤中，塑料的到来可能会产生连锁效应。斯特拉斯克莱德大学(University Of Strathclyde)的微整形研究员史蒂夫·艾伦(Steve Allen)没有参与这项新研究，他说：“它们不能只阻塞小动物的消化道，比如蠕虫。”“但也正是这些塑料和塑料中的化学物质会对土壤产生影响。其中很多还只是理论上的--我们仍在努力解决这个问题。“。

布拉尼和她的同事们注意到，微塑料可能正在改变土壤的热性质，例如，改变它吸收和储存热量的方式。它们还可能导致通常生活在那里的微生物或多或少地生长，重新安排群落，改变泥土循环营养的方式。微塑料也可能改变水通过这些土壤的方式。

但撇开这些剩余的未知因素不谈，这项研究为微塑性生命周期提供了一个关键的谜团，它随着每一项新的研究而变得越来越复杂。科学家们一直在试图弄清楚世界上的塑料污染会发生什么，几乎所有的塑料污染似乎都在环境中“消失”。但像这样的研究表明，这些东西永远不会真正消失，它只是被粉碎成更小的碎片，分散在世界各地，可能要花很多年的时间在不同的系统中循环-空中、陆地和海洋。

例如，科学家们已经发现，洋流正在将微塑性颗粒带入深海生态系统-当洋流变慢时，悬浮颗粒会脱落并沉降在海底。“深海洋流的行为基本上与大气洋流是一样的，”曼彻斯特大学地球科学家伊恩·凯恩(Ian Kane)说，他是这项研究的主要作者，但没有参与这项新工作。“它们是全球再循环模式的一部分，颗粒根据形状和密度进行运输。所以这也是同样的过程。这些作者发现，在潮湿的条件下，较重的颗粒往往会脱落。“。

史蒂夫·艾伦(Steve Allen)和他的配偶迪尼·艾伦(Deonie Allen)也是斯特拉斯克莱德大学(University Of Strathclyde)的微塑料研究员，他们上个月发表的另一项研究发现，海洋正在打鼓微塑料颗粒，然后这些颗粒随着海风漂浮在岸上。以前，人们认为，当微塑料通过废水流入大海时，它们会留在那里。因此，落在土壤上的微塑料也可能不会停留在原地。“这可能不是静态的，”迪尼·艾伦(Deonie Allen)说。“它不会坐视不管。有些会通过我们的地下水位，有些会因为侵蚀而移动，或者重新释放到大气中。“。

关于这个微塑料循环，科学还有很多需要了解的地方，但有一点是明确的：不会再把塑料放回瓶子里。

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